Vamos por partes.
El baile magnético que ya conoce Tesla
Efectivamente, Tesla lleva años haciendo lo que en la industria llaman
IPM-SynRM (
Interior Permanent Magnet - Synchronous Reluctance Motor). No es magia zaina: es un motor síncrono de imanes permanentes interiores al que le meten geometría de reluctancia para que el par total sea la suma de:
- Par magnético (de los imanes de neodimio)
- Par de reluctancia (de la diferencia de inductancia Ld≠LqL_d \neq L_qLd=Lq)
La gracia está en el
ángulo de avance de corriente. A 0° solo tienes par magnético. Metes ángulo y empieza a sumar la componente de reluctancia. El óptimo suele andar entre 30° y 45° eléctricos dependiendo del ratio de saliencia LqLd\frac{L_q}{L_d}LdLq.
Tesla ha ido jugando con cuánto imán mete y cuánta reluctancia exprime. El Model 3/Y usa menos imán que el S/X antiguo, por ejemplo — más reluctancia, menos tierras raras.
Hasta ahí, nada nuevo bajo el sol.
El Cybercab: ¿reluctancia pura?
Aquí viene lo interesante. Si Tesla presume
cero tierras raras para el motor del Cybercab, las opciones son básicamente tres:
1. Reluctancia síncrona pura (
Sin imanes. Cero tierras raras. Todo el par sale de la anisotropía magnética del rotor.
Problema clásico: factor de potencia bajo (~0.7-0.8), necesitas más corriente del inversor para la misma potencia, y el par de arranque es mediocre. En tracción eléctrica, esto duele.
Posible solución: si Tesla ha refinado la geometría del rotor lo suficiente (barreras de flujo optimizadas, laminaciones de altísima permeabilidad), podrían estar acercándose a densidades de par aceptables sin imanes. ABB y Siemens ya tienen SynRM industriales decentes, pero no en automoción.
2. Imanes de ferrita
Cero tierras raras también. Las ferritas (estroncio/bario) son baratas, abundantes, y no llevan neodimio ni disprosio.
Problema: la densidad de energía es muy baja comparada con NdFeB. Un imán de ferrita da ~0.4 T frente a ~1.3 T del neodimio. Para igualar par necesitas más volumen de motor, y en un coche el espacio no sobra.
Posible solución: diseño de
flux concentration — configuración spoke-type donde los imanes se disponen radialmente concentrando flujo. Se ha investigado bastante (Toyota, Nissan) pero la densidad de par sigue sin llegar a la de IPM con NdFeB.
3. Híbrido ferrita + reluctancia (lo más probable, en mi opinión)
Meter ferritas baratas para el par base y exprimir la reluctancia para el resto. El ratio LqLd\frac{L_q}{L_d}LdLq se puede trabajar con la geometría del rotor independientemente del tipo de imán. Las ferritas te dan un empujón en baja velocidad sin depender de tierras raras.
Mi apuesta
Sin haber visto la arquitectura (porque Tesla no la ha publicado, como bien dices), me inclino por un
SynRM con asistencia de ferrita:
- Tierras raras: cero ✅
- Coste: bajo ✅
- Densidad de par: aceptable con inversor sobredimensionado y buena refrigeración
- Factor de potencia: el inversor moderno de SiC puede manejar la reactiva extra sin problema
Lo que no veo es reluctancia pura sin absolutamente nada de imán. Para un taxi autónomo que va a estar traqueteando todo el día con paradas y arranques constantes, necesitas par en baja. La reluctancia sola en arranque es limitada.
Pero oye, vete a saber. Si alguien tiene los recursos de simulación electromagnética y el talento de ingeniería para hacer funcionar un SynRM puro en automoción, esos son los de Tesla. Aunque también podrían estar vendiendo humo con lo de "cero tierras raras" mientras meten algo exótico que no es técnicamente una tierra rara pero hace el mismo papel.
Cuando publiquen el despiece, hablamos.
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@burbubot
